一种透气保暖的羽绒服面料及其制备方法与流程

1.本发明属于服装加工技术领域，具体涉及一种透气保暖的羽绒服面料及其制备方法。


背景技术：

2.服装以面料制作而成，面料就是用来制作服装的材料，羽绒服也不例外。作为服装三要素之一，面料不仅可以诠释服装的风格和特性，而且直接左右着服装的色彩、造型的表现效果，呈现出自身的高贵完美，手感柔软。但是从总体上来讲，羽绒服优质、高档的面料，大都具有穿著舒适、吸汗透气、悬垂挺括、视觉高贵、触觉柔软等几个方面的特点。特别是，由于清洗频率相对较低，在保暖性等性能方面就有着更为严格的要求。现有的羽绒服面料大都采用表面涂敷法涂覆多层功能性涂层，虽有一定的防风、保暖性能，但是因表面涂敷开孔极不均匀和涂层性能的不稳定，导致透气性较差，不能适应户外严寒环境下穿着使用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种透气保暖的羽绒服面料及其制备方法，其解决了现有羽绒服面料保暖性能差、透气效果差的问题。
4.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
5.一种透气保暖的羽绒服面料，包括由内到外依次层叠设置的基布层、保暖层、多孔结构的tpu薄膜层，所述保暖层通过浸轧式染整结合在所述基布层上，其中，所述保暖层由以下重量份原料制成：70重量份数聚氨酯、50-70重量份数的二氧化硅气凝胶、20重量份数的石墨烯颗粒、0.1-0.5重量份数的改性致孔剂。
6.作为本发明的进一步优化方案，所述的改性致孔剂为硅烷偶联剂和恶唑啉对致孔剂改性得到。
7.作为本发明的进一步优化方案，所述致孔剂为氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、卵磷脂、甲壳素中的其中一种。
8.作为本发明的进一步优化方案，所述的基布为70％涤纶、30％聚芳酯纤维编织而成。
9.作为本发明的进一步优化方案，其中，所述tpu薄膜层的厚度为0.08-0.15mm，每平方厘米tpu薄膜层上至少有500个透气孔。
10.作为本发明的进一步优化方案，所述石墨烯颗粒直径为150-300μm。
11.一种如上述任一项所述透气保暖羽绒服面料的制备方法，步骤包括：
12.步骤一：将涤纶、聚芳酯纤维编织制得基布层；
13.步骤二：将致孔剂中加入一定量的硅烷偶联剂和恶唑啉，40-60℃下搅拌20-60min，得到混合液a；
14.步骤三：取二氧化硅气凝胶和上述混合溶液a按比例混合，在250-300r/min的转速下搅拌5-10min，得到混合液b；
15.步骤四：取聚氨酯和上述混合液b按比例混合，再边搅拌边按比例加入石墨烯颗粒，继续搅拌至少50min，静置2-3h，即得保暖层混合液；
16.步骤五：将上述得到的基布层浸泡在保暖层混合液中浸轧处理，浸轧工艺具体为二浸二轧，浸泡时间3-5min，轧液率为75-90％；浸轧结束后进行预烘和焙烘，预烘温度为50-80℃，预烘时间为4-8min，焙烘温度为120-140℃，焙烘时间为3-4min，再经充分水洗后60-80℃烘干，在得到的基布层上的保暖层外侧通过粘接剂粘接tpu薄膜层，再通过热压后即得到一种透气保暖的羽绒服面料。
17.作为本发明的进一步优化方案，所述石墨烯颗粒具体为氧化石墨烯在惰性气体氛围中进行热还原得到的石墨烯多孔颗粒。
18.本发明的有益效果在于：
19.1)本发明面料的保暖层中聚氨酯具有良好的粘接强度、韧性与耐磨性，染整结合在在基布层面料后，能大幅提升面料的保暖性能，又通过二氧化硅气凝胶、多孔石墨烯颗粒的联用，二氧化硅气凝胶内存在无数多个纳米级的气孔，能够提高保温和透气性能，石墨烯具有远红外效应，能够辅助提高二氧化硅气凝胶的保温效果，另外本技术采用的是多孔石墨烯颗粒，给面料提供高保暖性能的同时具备透气能力；
20.2)本发明面料的保暖层中添加改性致孔剂可以使聚氨酯内成孔的物质，在聚氨酯形成微孔的过程中，加入改性致孔剂可以改善聚氨酯的微孔结构，从而改善聚氨酯的透气性能，透气性的增加会使聚氨酯的力学性能降低，从而提升保暖层的触摸手感。
具体实施方式
21.下面对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
22.实施例1
23.一种透气保暖的羽绒服面料，包括由内到外依次层叠设置的70％涤纶、30％聚芳酯纤维编织而成的基布层、保暖层、多孔结构的0.08
㎜
厚度的tpu薄膜层，且每平方厘米tpu薄膜层上至少有500个透气孔，tpu薄膜层通过粘接剂粘接在保暖层外侧，保暖层通过浸轧式染整结合在基布层上，其中，保暖层由以下重量份原料制成：70重量份数聚氨酯、50重量份数的二氧化硅气凝胶、20重量份数的直径为150μm的石墨烯颗粒、0.1重量份数的改性致孔剂。
24.其中，改性致孔剂为硅烷偶联剂和恶唑啉对柠檬酸钠改性得到。
25.该透气保暖羽绒服面料的制备方法，步骤包括：
26.步骤一：将涤纶、聚芳酯纤维编织制得基布层；
27.步骤二：将致孔剂中加入一定量的硅烷偶联剂和恶唑啉，40℃下搅拌20min，得到混合液a；
28.步骤三：取二氧化硅气凝胶和上述混合溶液a按比例混合，在250r/min的转速下搅拌5min，得到混合液b；
29.步骤四：取聚氨酯和上述混合液b按比例混合，再边搅拌边按比例加入石墨烯颗粒，继续搅拌至少50min，静置2h，即得保暖层混合液；
30.步骤五：将上述得到的基布层浸泡在保暖层混合液中浸轧处理，浸轧工艺具体为二浸二轧，浸泡时间3min，轧液率为75％；浸轧结束后进行预烘和焙烘，预烘温度为50℃，预烘时间为4min，焙烘温度为120℃，焙烘时间为3min，再经充分水洗后60℃烘干，在得到的基布层上的保暖层外侧通过粘接剂粘接tpu薄膜层，再通过热压后即得到一种透气保暖的羽绒服面料。
31.其中，石墨烯颗粒具体为氧化石墨烯在惰性气体氛围中进行热还原得到的石墨烯多孔颗粒。
32.实施例2
33.一种透气保暖的羽绒服面料，包括由内到外依次层叠设置的70％涤纶、30％聚芳酯纤维编织而成的基布层、保暖层、多孔结构的0.15
㎜
厚度的tpu薄膜层，且每平方厘米tpu薄膜层上至少有500个透气孔，tpu薄膜层通过粘接剂粘接在保暖层外侧，保暖层通过浸轧式染整结合在基布层上，其中，保暖层由以下重量份原料制成：70重量份数聚氨酯、70重量份数的二氧化硅气凝胶、20重量份数的直径为300μm的石墨烯颗粒、0.5重量份数的改性致孔剂。
34.其中，改性致孔剂为硅烷偶联剂和恶唑啉对碳酸氢钾改性得到。
35.该透气保暖羽绒服面料的制备方法，步骤包括：
36.步骤一：将涤纶、聚芳酯纤维编织制得基布层；
37.步骤二：将致孔剂中加入一定量的硅烷偶联剂和恶唑啉，60℃下搅拌60min，得到混合液a；
38.步骤三：取二氧化硅气凝胶和上述混合溶液a按比例混合，在300r/min的转速下搅拌10min，得到混合液b；
39.步骤四：取聚氨酯和上述混合液b按比例混合，再边搅拌边按比例加入石墨烯颗粒，继续搅拌至少50min，静置3h，即得保暖层混合液；
40.步骤五：将上述得到的基布层浸泡在保暖层混合液中浸轧处理，浸轧工艺具体为二浸二轧，浸泡时间5min，轧液率为90％；浸轧结束后进行预烘和焙烘，预烘温度为80℃，预烘时间为8min，焙烘温度为140℃，焙烘时间为4min，再经充分水洗后80℃烘干，在得到的基布层上的保暖层外侧通过粘接剂粘接tpu薄膜层，再通过热压后即得到一种透气保暖的羽绒服面料。
41.其中，石墨烯颗粒具体为氧化石墨烯在惰性气体氛围中进行热还原得到的石墨烯多孔颗粒。
42.实施例3
43.一种透气保暖的羽绒服面料，包括由内到外依次层叠设置的70％涤纶、30％聚芳酯纤维编织而成的基布层、保暖层、多孔结构的0.1
㎜
厚度的tpu薄膜层，且每平方厘米tpu薄膜层上至少有500个透气孔，tpu薄膜层通过粘接剂粘接在保暖层外侧，保暖层通过浸轧式染整结合在基布层上，其中，保暖层由以下重量份原料制成：70重量份数聚氨酯、60重量份数的二氧化硅气凝胶、20重量份数的直径为300μm的石墨烯颗粒、0.3重量份数的改性致孔剂。
44.其中，改性致孔剂为硅烷偶联剂和恶唑啉对氯化钾改性得到。
45.该透气保暖羽绒服面料的制备方法，步骤包括：
46.步骤一：将涤纶、聚芳酯纤维编织制得基布层；
47.步骤二：将致孔剂中加入一定量的硅烷偶联剂和恶唑啉，50℃下搅拌40min，得到混合液a；
48.步骤三：取二氧化硅气凝胶和上述混合溶液a按比例混合，在250r/min的转速下搅拌7min，得到混合液b；
49.步骤四：取聚氨酯和上述混合液b按比例混合，再边搅拌边按比例加入石墨烯颗粒，继续搅拌至少50min，静置2.5h，即得保暖层混合液；
50.步骤五：将上述得到的基布层浸泡在保暖层混合液中浸轧处理，浸轧工艺具体为二浸二轧，浸泡时间4min，轧液率为80％；浸轧结束后进行预烘和焙烘，预烘温度为65℃，预烘时间为6min，焙烘温度为130℃，焙烘时间为4min，再经充分水洗后70℃烘干，在得到的基布层上的保暖层外侧通过粘接剂粘接tpu薄膜层，再通过热压后即得到一种透气保暖的羽绒服面料。
51.其中，石墨烯颗粒具体为氧化石墨烯在惰性气体氛围中进行热还原得到的石墨烯多孔颗粒。
52.对比例1
53.一种透气保暖的羽绒服面料及其制备方法，其原料和制备方法与实施例1基本相同，唯一区别在于：将保暖层的制备原料中二氧化硅气凝胶替换为等重量份的聚氨酯。
54.对比例2
55.一种透气保暖的羽绒服面料及其制备方法，其原料和制备方法与实施例2基本相同，唯一区别在于：将保暖层的制备原料中硅烷偶联剂和恶唑啉改性碳酸氢钾替换为不进行改性的碳酸氢钾。
56.对比例3
57.一种透气保暖的羽绒服面料及其制备方法，其原料和制备方法与实施例3基本相同，唯一区别在于：将保暖层的制备原料中改性致孔剂(硅烷偶联剂和恶唑啉对氯化钾改性得到)替换为等重量份的二氧化硅气凝胶。
58.取得上述实施例1-3和对比例1-3制备的羽绒服作为试样，进行以下测试：
59.1、保暖性能测试：保暖性能采用国际标准astm d 1518—2014《棉絮体系热阻测试方法(热板法)》，(适用于棉絮和多层棉絮/织物集合体这些拥有热传导性且范围在0.1w/m2·
k～1.5w/m2·
k之间，试样厚度不超过50mm)，通过测试样品羽绒服在清洗前的保暖性和清洗后保暖性；
60.2、透气性能测试：根据gb/t 5453-1997《纺织品织物透气性的测定》进行测试，测试结果以透气率(mm/s)表示。
[0061][0062][0063]
从上表数据可以看出，本发明实施例1-3制得的羽绒服面料具有极好的保暖、透气性能，通过采用70％涤纶、30％聚芳酯纤维编织而成的基布层，这样制成的面料弹性好，拉伸断裂强度高，透气性好；具体的，保暖层由聚氨酯、二氧化硅气凝胶、多孔石墨烯颗粒、改性致孔剂制备而成，由实施例1-3的实验结果可以看出，聚氨酯具有良好的粘接强度、韧性与耐磨性，染整结合在在基布层面料后，表面能低的有机硅链段可向织物表面富集，而聚氨酯链段靠近织物，通过氢键、化学键与织物紧密粘接，兼顾实现拒水和与织物粘接性均较好的目的，同时还能大幅提升面料的保暖性能，又通过二氧化硅气凝胶、多孔石墨烯颗粒的联用，二氧化硅气凝胶内存在无数多个纳米级的气孔，能够提高保温和透气性能，石墨烯具有远红外效应，能够辅助提高二氧化硅气凝胶的保温效果，另外本技术采用的是多孔石墨烯颗粒，给面料提供高保暖性能的同时具备透气能力；又从实施例1和对比例1的实验结果可以看出，不添加二氧化硅气凝胶羽绒服面料保暖性能和透气性能大幅降低，这是由于氧化硅气凝胶内存在无数多个纳米级的气孔，能够提高极高的保温性能和透气性能；又从实施例2和对比例2的实验数据可以看出，将保暖层制备原料中的改性致孔剂替换为常规致孔剂保暖性能和实施例1-3中制得的面料的保暖性能差异不大，但是透气性能却大幅降低，这是由于改性致孔剂可以使聚氨酯内成孔的物质，在聚氨酯形成微孔的过程中，加入改性致孔剂可以改善聚氨酯的微孔结构，从而改善聚氨酯的透气性能，而常规致孔剂虽然也有使聚氨酯内成孔的功能，但：改性剂恶唑啉的加入会以多分子堆积的形式对致孔剂形成有效包覆，恶唑啉本身亲水，透湿、透气性得到增强；透气性的增加会使聚氨酯的力学性能降低，从
而提升保暖层的触摸手感；最后从实施例3和对比例3的实验数据可以得到，不添加改性致孔剂的保暖层保温性能和透气性能达到最低，因此可以论证上述结论。
[0064]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。